基于强度折减法的云南红土型边坡数值分析

本文以云南红土为研究对象,结合ABAQUS有限元软件,基于强度折减法对云南红土型边坡土体进行了数值模拟,初步探究了云南红土型边坡的坡高,坡度与安全稳定系数之间的关系。结果表明云南红土型边坡随着坡高及坡角的增加,边坡安全稳定系数逐渐降低。求解安全稳定系数时出现误差时,可以用拐点法和贯通法结果综合判定。强度折减法还可以用于计算边坡坡脚是否出现塑性变形,尽早除险加固,对实际工程有一定指导作用。     

基于有限元强度折减法的边坡稳定性分析——以重庆市奉节县长江大桥南桥头滑坡为例

结合奉节长江大桥南桥头滑坡的具体情况,采用有限元强度折减法模拟了该边坡在不同折减系数下的变形及稳定性情况,并对该边坡的稳定性作出评价,得出该边坡的稳定性系数为1.1。有限元模拟的结果表明,有限元强度折减法不仅能够自动找出准确的滑面,模拟出滑面的形态,并且能够得出滑面的稳定性系数。     

辽宁东部山区某高速公路人工岩质边坡的稳定性评价

为了评价赤平投影分析和FLAC^3D强度折减法相结合在边坡稳定性分析中的有效性,我们以辽宁东部山区公路人工岩质边坡为研究对象．首先对边坡周围工程地质条件进行了必要的研究;在此基础上,采用极射赤平投影方法对场地结构面特征进行了分析,使得我们对边坡的破坏模式有了定性判断;然后采用FLAC^3D强度折减法来对边坡开挖后的稳定性进行定量分析,通过定性与定量分析相结合的办法,得出的结论是边坡是稳定的。这一结论与公路实际勘察报告相一致,证明了赤平投影分析和FLAC^3D强度折减法相结合的方法在本工程边坡稳定性分析中是有效的。     

基于FLAC数值模拟的路堑边坡稳定性分析

将强度折减理论与FLAC软件相结合,以静力平衡计算收敛、特征部位位移突变及塑性应变区贯通情况为失稳判据判断边坡稳定状态,求得路堑边坡的稳定系数Fs。以深圳市龙岗区龙坪路某路堑边坡稳定性分析为例,通过建立数值计算模型和选择合理的参数,模拟得出路堑边坡开挖前后以及降雨工况下的位移、塑性区变化情况,进而揭示了该路堑边坡变形破坏的机理及其稳定性发展趋势,从而合理评价该路堑边坡的稳定状态。     

基于突变理论的边坡稳定性分析

基于突变理论,并结合采用有限元强度折减法进行边坡稳定分析,建立了边坡内最大位移与折减系数的尖点突变模型,并以此作为边坡是否失稳的判断标准。将该方法应用于合溪水库右岸边坡稳定性分析,结果表明采用该模型作为失稳判据能体现边坡失稳过程的突变性,物理意义明确;计算结果与简化Bishop法计算结果接近,说明了该方法的有效性。同时,将失稳判据量化到一个确定的值,通过比较该值与零的关系来判断边坡是否失稳,概念明确,界定清晰。     

节理发育反倾边坡模拟研究

根据离散单元理论和利用离散块体技术,用离散块体模拟节理发育反倾边坡破坏机理和加固变性过程。将此理论和技术应用于贵阳市乌开公路K44＋340～K44＋450段右侧滑坡工程,利用强度折减法分析边坡的稳定性;研究了塑性变化范围和发展趋势;同时还利用独有的离散滑动的优势分析软弱结构面上的块体滑移和节理张拉破坏的演变过程。研究结果表明：进行路基开挖岩石坡脚是造成这次滑坡的外因;岩体风化强烈导致节理发育所形成岩体内软弱结构面是边坡失稳下滑的内因;塑性范围随着预应力锚索的加入逐渐缩小范围,在锚索加固区基本消失殆尽;采用强度折减法分析边坡的稳定情况及预应力锚索加固过程中的稳定性变化情况,充分反映和验证了预应力锚索加固岩石边坡对整体稳定性起到了至关重要的作用。     

FLAC3D在边坡稳定性分析中的应用

FLAC3D是一种基于三维显式有限差分法的快速拉格朗日数值分析方法,它可以模拟岩土或其他材料的三维力学行为。在边坡计算时采用莫尔库伦模型,根据强度折减法确定安全系数。本文采用FLAC-3D的fish语言,编制了基于D-P模型和折减系数法的程序,模拟了边坡在逐步折减后的应力应变情况,通过收敛性判据和突变性判据进行安全系数和滑移面的寻找。最后得出的结果为1.06,与莫尔库伦模型的算例基本一致。     

淤泥质土堤防边坡稳定性硬壳层作用效应分析

为了提高工程进度并保证工程质量,进行了室内土工试验和数值试验研究。依据有限元强度折减理论,提出可用于离散元PFC的细观强度折减法,并分析了堤防边坡的稳定特性,得到了边坡的安全系数。根据工程分层填筑的施工特点,提出了土体复合硬壳层的假设,研究了硬壳层厚度、强度和层数等因素对边坡稳定性和变形特性的影响,硬壳层对提高边坡稳定、改善边坡变形有着重要作用。最后研究了硬壳层对控制边坡坡度的作用,若能形成有效的硬壳层骨架,则能适当提高边坡的坡度,具有一定的工程和经济意义。     

强度折减法求解边坡稳定安全系数研究

针对均质边坡在不同坡角情况下的确定性模型,借助有限单元法,利用强度折减技术分析边坡整体稳定性,详细分析了有限元计算模型节点第一主应力最大值（σmax）随折减系数（F）的变化规律以及受坡角变化的影响态势。研究表明：σmax随F的增长,常呈平稳、渐增及突降3个阶段,最终当F达到某一值时有限元计算将不收敛,σmax-F曲线中的峰值点对应的F值与传统方法计算的安全系数更为接近,而有限元计算不收敛时对应的折减系数值则往往大于传统方法的计算结果;由于不同工程土性参数或者坡角、坡高等的差异,上述的峰值点有可能被淹没,即有限元计算不收敛之前不会出现。因此,建议在出现峰值点的情况下选用峰值点对应的折减系数作为安全系数,而不出现峰值点时,以有限元计算不收敛作为安全系数的取值判据。     

公路典型软质岩石边坡工程稳定性研究

将有限差分理论和FLAC3D技术应用于贵阳市乌当区云锦庄至开阳公路K44＋340～K44＋450段右侧滑坡工程,利用强度折减法分析了边坡的稳定性,研究了三维变性范围和发展趋势。通过对该段公路路基边坡失稳下滑的原因进行符合实际工况的模拟,结果表明,路基开挖岩石坡脚是造成这次滑坡的外因;软弱岩体风化强烈、节理发育形成岩体内软弱结构面是边坡失稳下滑的内因;采用强度折减法分析边坡的稳定情况及预应力锚索加固过程中的稳定性变化情况,说明预应力锚索的加固对于该岩石边坡的整体稳定性起到了重要的作用。     

基于 FLAC -3D 强度折减法的边坡稳定性影响因素敏感性分析

通过建立均质土坡模型,利用 FLAC -3D 软件的强度折减法,求解边坡稳定系数,系统地研究了边坡稳定性影响因素的敏感性问题。利用边坡稳定安全系数以及塑性贯通区作为边坡失稳的判据,通过每次改变一个参数变量来确定稳定系数 。     

基于非饱和土有限元强度折减法的降雨入渗条件下高边坡施工稳定性分析

根据质量守恒定律推导了非饱和土渗流分析控制方程,采用全隐式向后差分格式求解此类有限元问题;将非饱和土有限元强度折减法应用于某高边坡工程的施工稳定性分析,得到了该边坡在各施工阶段下受到降雨入渗作用影响后的稳定安全系数及其失稳滑动面,并通过与不考虑降雨作用时的情况进行对比得出有益的结论;最后,针对该边坡的施工稳定性分析结果提出了加固建议。     

波浪作用下扭王字块体稳定性研究

通过物理模型试验,研究在不规则波作用下斜坡式护岸护面采用扭王字块体时,摆放方式、摆放密度和坡度对扭王字块体稳定性的影响,给出不同摆放形式的护面层空隙率P以及不同摆放形式、摆放密度和坡度所对应的稳定系数KD的取值范围,并对越浪量进行对比分析,为工程设计提供参考。     

降雨入渗对边坡稳定影响的数值模拟研究

根据粉细砂边坡的饱和一非饱和强度与渗流理论,通过数值模拟方法研究降雨入渗对边坡稳定性的影响。数值模拟结果揭示了对边坡变形和破坏的作用机理,表明降雨是诱发滑坡的关键因素之一;粉细砂边坡在无降雨时基本处于稳定状态,连续性降雨使边坡土体的含水量显著增加,坡脚部位饱和区内的基质吸力减小并出现塑性区,随着降雨历时延长,饱和区逐渐扩展至边坡土体中部,塑性区逐渐扩展直至贯通而发生滑坡;在长期低强度降雨条件下边坡较易发生深层滑动,强降雨时边坡更易发生浅层滑动。该研究提出了降雨条件下边坡的稳定性分析供一般的技术思路,可供边坡失稳预警和滑坡防治参考。     

基于期望造价的高边坡优化设计及工程应用*

基于边坡可靠性及优化原理,以工程总期望造价为目标函数,建立高边坡系统设计及开挖的优化模型.结合依托工程,对云南省富宁港区通用泊位某一陆域高边坡进行优化设计,得到边坡安全系数及可靠度与设计坡角之间关系,同时提出该边坡基于期望造价时不同损失系数下合理的开挖形式.通过对比分析,基于期望造价的高边坡优化设计理论可为实际工程提供参考和借鉴作用.     

硬岩中倾顺层斜坡变形特征和破坏机理

顺层岩质斜坡是极易失稳、危险最大并且工程地质问题最多的边坡。因此顺层岩质斜坡的稳定性和处理措施对于工程的建设极为重要。深入调查了某斜坡所在区域的地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质条件,分析斜坡的岩体结构特征,建立斜坡的地质模型,并运用数值模拟软件UDEC对斜坡进行模拟,模拟出斜坡的变形破坏特征。通过分析得到该斜坡的变形破坏机理。研究结果表明,由于岩体受到长期的风化作用,在一定的深度范围内,风化张拉裂隙十分发育,并且具有粉质黏土充填,从而大大降低了抗剪强度,这是影响中倾角顺层斜坡产生变形破坏的控制性因素。研究硬岩中倾顺层斜坡的变形破坏机理对其他类似工程的稳定性评价及治理措施提供参考。并证明离散单元法是对顺层岩质斜坡进行数值模拟的十分有效方法。     

HAS土壤固化剂在长江航道削坡土上的固化试验

通过开展HAS高强耐水土壤固化剂(HAS固化剂)室内固化长江航道削坡土的试验,以及将成型固化土泡水及放置于户外自然环境的试验,分析了不同的固化剂、石屑和土样的配比设计在不同时间和不同条件下对无侧限抗压强度的影响,试验得到了HAS固化土的无侧限抗压强度的主要影响因素和变化规律。研究成果为实现长江航道削坡土的资源化利用提供了一定的技术基础。     

基于构造控制的岩质边坡破坏模式识别方法研究

为了提出基于构造控制的岩质边坡破坏模式识别方法,以某路堑边坡为例,根据优势结构面理论,运用赤平极射投影法,分别对单组结构面与边坡面的组合关系和多组结构面与边坡面的组合关系进行了研究,分析了不同情况下边坡岩体结构的稳定状态,进而对边坡破坏模式进行了识别。研究结果表明：所提出的判别原理和识别方法可以反映构造控制的岩质边坡破坏模式及稳定性。     

基于可拓学理论的顺层岩质斜坡稳定性评价研究

影响斜坡变形破坏模式的主要因素有斜坡坡高、开挖坡角、软弱夹层的粘聚力和内摩擦角、地震烈度、降雨、弹性模量、岩石的重度等方面。文中以这些因素为物元,提出稳定性评价的物元关联函数及物元关联度的计算方法,建立了合适的分类标准,引入AHP（层次分析法）求权重。运用可拓学理论对顺层岩质斜坡开挖后的稳定性进行评价。     

一种新的边坡稳定随机评价指标*

基于极限平衡法和可靠性理论,考虑边坡稳定控制因素的变异性,构建安全系数概率分布模型。结合实际工程特点,将随机安全系数与临界安全系数相比较构建安全区和失效区,将安全区的安全系数均值与边坡可靠度相乘,得到基于随机二元指标的边坡有效安全系数。通过算例对比分析中值安全系数、安全系数均值、可靠安全系数以及有效安全系数在不同边坡稳定控制因素变异性下的变化特点。算例表明,该边坡稳定随机评价指标及分析方法将边坡宏观特征现象与定量分析相联系,为类似边坡工程稳定性分析及评价提供参考依据。